JP2001266784A - Focused ion beam device - Google Patents

Focused ion beam device

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JP2001266784A
JP2001266784A JP2000071924A JP2000071924A JP2001266784A JP 2001266784 A JP2001266784 A JP 2001266784A JP 2000071924 A JP2000071924 A JP 2000071924A JP 2000071924 A JP2000071924 A JP 2000071924A JP 2001266784 A JP2001266784 A JP 2001266784A
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JP
Japan
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gas introduction
ion beam
irradiated
material chamber
gas
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Withdrawn
Application number
JP2000071924A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Sakagami
好弘 坂上
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/006Details of gas supplies, e.g. in an ion source, to a beam line, to a specimen or to a workpiece

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a gas inlet mechanism. SOLUTION: An ion beam irradiation system 1 and a gas inlet mechanism 21 are attached to an irradiated material chamber 2. The gas inlet mechanism 21 has a gas inlet system casing 22, having a gasified material chamber 23 and a gas inlet pipe 22S for guiding a gas after gasified to a irradiated material 3, which is formed to be movable in the direction of the irradiated material 3 and the counter direction of the radiated material, and a gasified material chamber valve driving shaft 24 or driving a valve mechanism for moving the gasified material chamber 23 in the direction of the radiated material 3 and the counter direction of the gasified material for carrying the gas in the gasified material chamber to the gas inlet pipe 22 or stopping the flow thereof. The gasified material chamber valve driving shaft 24 is mounted on the gas inlet system casing 22, to be movable along the gas inlet system casing 22 with the drive of an actuator 35.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は、被照射物チャンバー内
にガスを供給する機構を備えた集束イオンビーム装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focused ion beam apparatus provided with a mechanism for supplying a gas into an object chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン源からのイオンビームを被照射物
上で集束して照射する集束イオンビーム装置の中に、被
照射物のエッチングやデポジション等を行う為に、被照
射物のイオンビーム照射点に適宜なガスを吹き付ける為
のガス導入機構を備えたものがある。
2. Description of the Related Art In a focused ion beam apparatus for focusing and irradiating an ion beam from an ion source on an object to be irradiated, an ion beam of the object to be irradiated is used for etching or deposition of the object to be irradiated. Some include a gas introduction mechanism for blowing an appropriate gas to an irradiation point.

【0003】図1はこの様なガス導入機構を備えた集束
イオンビーム装置の概略を示したものである。図中1は
集束イオンビーム光学系鏡筒で、内部には、イオン源、
イオン源からのイオンビームを被照射物上で集束させる
ための集束レンズ、該イオンビームの被照射物上での照
射位置をコントロールするための偏向器、該イオンビー
ムの被照射物方向への照射/非照射(オン/オフ)を行
うためのブランキング機構等が設けられている。
FIG. 1 schematically shows a focused ion beam apparatus provided with such a gas introduction mechanism. In the figure, reference numeral 1 denotes a focused ion beam optical system barrel, in which an ion source,
A focusing lens for focusing the ion beam from the ion source on the irradiation object, a deflector for controlling the irradiation position of the ion beam on the irradiation object, and irradiation of the ion beam toward the irradiation object A blanking mechanism for performing / non-irradiation (on / off) is provided.

【0004】図中2は前記集束イオンビーム光学系1を
載置している被照射物チャンバーで、内部に、被照射物
3を載置したステージ4及びガス導入機構5が設けられ
ている。
[0004] In the figure, reference numeral 2 denotes an irradiation object chamber on which the focused ion beam optical system 1 is mounted, and a stage 4 on which the irradiation object 3 is mounted and a gas introduction mechanism 5 are provided.

【0005】該ガス導入機構5はチャンバー2の上部壁
に取り付けられ、二重管構造になっており、外側の管が
ガス化するための材料(ガス化材料と称す)を収納する
ためのガス化材料収納部6に成っており、内側の管、即
ち、中心軸O上の管がガス導入管7となっている。この
ガス導入管はそのまま前記二重管構造の部材から被照射
物側に延びており、先端部がノズル状になっている。前
記ガス化材料収納部6とガス導入管7とは上部空間部8
で繋がっており、この空間部に、中心軸Oに沿って移動
するガス供給コントロール用バルブ9が設けられてい
る。10は該バルブの移動を制御するアクチュエータで
ある。前記二重管構造部材及びガス導入管が延びた単管
部の外側には加熱用ヒータ11が設けられている。
The gas introducing mechanism 5 is attached to the upper wall of the chamber 2 and has a double-pipe structure. The outer pipe contains a gas for storing a gasification material (referred to as a gasification material). The inner tube, that is, the tube on the central axis O is the gas introduction tube 7. The gas introduction pipe extends from the member having the double pipe structure to the object to be irradiated as it is, and has a nozzle-shaped tip. The gasification material storage section 6 and the gas introduction pipe 7 are connected to an upper space section 8.
The gas supply control valve 9 that moves along the central axis O is provided in this space. An actuator 10 controls the movement of the valve. A heating heater 11 is provided outside the single pipe portion where the double pipe structural member and the gas introduction pipe extend.

【0006】この様な集束イオンビーム装置において、
例えば、デポジションを行う場合、外部からの指令に基
づいてアクチュエータ10を作動させ、ガス供給コント
ロール用バルブ9を被照射物方向に移動させガス化材料
収納部6とガス導入管7との間を遮断した状態にしてお
き、排気手段(図示せず)により被照射物チャンバー2
内を所定の真空度にした後、加熱用ヒータ11をオンの
状態にしてガス化材料収納部6に収容されたガス化材料
(例えば、デポジション等の場合には、有機金属)を加
熱し昇華(ガス化)させる。この時、外部からの指令に
基づいてアクチュエータ10を作動させ、前記ガス供給
コントロール用バルブ9を反被照射物方向に移動させガ
ス化材料収納部6とガス導入管7との間を連通した状態
する。この結果、前記収納部6で昇華したガス化材料は
ガス導入管7を通り、その先端のノズル部から被照射物
3上に向け吹き出される。このガス化材料の被照射物上
への噴射と共に、集束イオンビーム光学系鏡筒1のイオ
ン源(図示せず)からの集束イオンビームを被照射物上
の所定の位置に照射することにより、その位置にガス化
材料が堆積する。
In such a focused ion beam apparatus,
For example, when performing deposition, the actuator 10 is operated based on a command from the outside, the gas supply control valve 9 is moved in the direction of the irradiation object, and the space between the gasification material storage unit 6 and the gas introduction pipe 7 is moved. The irradiation target chamber 2 is kept shut off, and is evacuated (not shown).
After the inside is at a predetermined degree of vacuum, the heating heater 11 is turned on to heat the gasified material (for example, an organic metal in the case of deposition or the like) stored in the gasified material storage unit 6. Sublimation (gasification). At this time, the actuator 10 is actuated based on a command from the outside, and the gas supply control valve 9 is moved in the direction of the non-irradiated object to establish communication between the gasification material storage section 6 and the gas introduction pipe 7. I do. As a result, the gasified material sublimated in the storage section 6 passes through the gas introduction pipe 7 and is blown out toward the irradiation target 3 from the nozzle at the tip thereof. By irradiating a focused ion beam from an ion source (not shown) of the focused ion beam optical system barrel 1 to a predetermined position on the irradiation object, together with the injection of the gasification material onto the irradiation object, Gasification material is deposited at that location.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】さて、被照射物にエッ
チングを施す場合、エッチング向上に最適な腐食性ガス
はエッチング対象物の種類により異なる。又、被照射物
上に複数種類の被照射物のデポジションを行う場合があ
り、この様なデポジションを行う場合や、前記最適なエ
ッチングを行うような場合、それぞれガス化材料の異な
った複数のガス導入機構を被照射物チャンバー2に取り
付け、使用する種類のガス化材料が収容されたガス導入
機構のみを被照射物に近づけ、他のガス導入機構を使用
中のガス導入機構と干渉しないように被照射物から離す
ようにしている。又、台数に関係なくガス導入機構が取
り付けられた集束イオンビーム装置において、エッチン
グやデポジションを行わずに、被照射物上にパターンを
描画したり、被照射物上の微小箇所に集束イオンビーム
を照射する事により検出された微小箇所からのイオンに
基づいて微小箇所の分析など行う場合にはガス導入機構
を被照射物から離すようにしている。
When an object to be irradiated is etched, a corrosive gas optimum for improving the etching depends on the type of the object to be etched. Further, there are cases where a plurality of types of irradiation objects are deposited on the irradiation object, and when such deposition is performed or when the above-described optimum etching is performed, a plurality of different gasification materials are used. Is mounted on the irradiation object chamber 2, and only the gas introduction mechanism containing the gasification material of the type to be used is brought close to the irradiation object, and other gas introduction mechanisms do not interfere with the gas introduction mechanism in use. Away from the object to be irradiated. Regardless of the number of units, in a focused ion beam system equipped with a gas introduction mechanism, a pattern can be drawn on an irradiation target without being etched or deposited, or a focused ion beam can be focused on a minute spot on the irradiation target. When the analysis of a minute portion is performed based on the ions from the minute portion detected by irradiating the gas, the gas introducing mechanism is separated from the object to be irradiated.

【0008】この様にガス導入機構を被照射物に近づけ
たり離したりするために、図1では特に示さなかった
が、例えば、前記ガス導入機構5全体を被照射物3方向
に移動させたり、反被照射物に移動させたりするアクチ
ュエーター等から成るリトラクタブル機構を被照射物チ
ャンバー2に別に取り付ける必要があった。この様に別
途リトラクタブル機構を設けることにより、ガス導入機
構とリトラクタブル機構を合わせたものは極めて大きな
ものとなり、集束イオンビーム装置全体が大きなものと
なっていた。
Although not particularly shown in FIG. 1 in order to move the gas introduction mechanism closer to or away from the object to be irradiated, for example, the entire gas introduction mechanism 5 is moved in the direction of the object 3 to be irradiated, A retractable mechanism including an actuator for moving the object to be irradiated and the like has to be separately attached to the object chamber 2. By separately providing the retractable mechanism in this way, the combined gas introduction mechanism and retractable mechanism becomes extremely large, and the entire focused ion beam apparatus becomes large.

【0009】本発明は、この様な問題点を解決する為に
なされたもので、新規な集束イオンビーム装置を提供す
ることを目的とするものである。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a new focused ion beam apparatus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の集束イオンビー
ム装置は、被照射物に集束イオンビームを照射するため
のイオンビーム照射系と、被照射物上のイオンビーム照
射箇所にガスを吹き付けるためのガス導入機構を被照射
物チャンバーに取り付けた集束イオンビーム装置であっ
て、前記ガス導入機構の少なくとも前記被照射物に対向
するガス導入管が共通のアクチュエーターの駆動により
ガスを吹き付ける時の位置と吹き付けない時の位置の間
で移動可能に構成されていることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A focused ion beam apparatus according to the present invention includes an ion beam irradiation system for irradiating a focused ion beam to an object to be irradiated and a gas beam to an ion beam irradiated portion on the object to be irradiated. A focused ion beam apparatus having a gas introduction mechanism attached to an irradiation object chamber, wherein a gas introduction pipe of the gas introduction mechanism facing at least the irradiation object blows gas by driving a common actuator. It is characterized in that it is configured to be movable between positions where it is not sprayed.

【0011】本発明の集束イオンビーム装置は、被照射
物に集束イオンビームを照射するためのイオンビーム照
射系と、被照射物上のイオンビーム照射箇所にガスを吹
き付けるためのガス導入機構を被照射物チャンバーに取
り付けた集束イオンビーム装置であって、前記ガス導入
機構は、ガス化材料室及び該ガス化材料室でガス化した
ガスを前記被照射物上に導くためのガス導入管を有し且
つ被照射物方向及び反被照射物方向に移動可能に構成さ
れているガス導入系ケーシングと、前記ガス化材料室を
被照射物方向及び反被照射物方向に移動させて該ガス化
材料室内のガスを前記ガス導入管へ流したり、或いは該
流れを止めたりするバルブ機構を駆動する様に成したガ
ス化材料室バルブ駆動軸とを備えており、前記ガス導入
系ケーシングに沿って共通のアクチュエーターの駆動に
より移動可能に該ガス導入系ケーシングに前記ガス化材
料室バルブ駆動軸を取り付ける様に成したことを特徴と
する。
The focused ion beam apparatus according to the present invention includes an ion beam irradiation system for irradiating a focused ion beam to an object to be irradiated and a gas introduction mechanism for blowing gas to an ion beam irradiated portion on the object to be irradiated. A focused ion beam device attached to an irradiation object chamber, wherein the gas introduction mechanism has a gasification material chamber and a gas introduction pipe for guiding gas gasified in the gasification material chamber onto the irradiation object. A gas introduction system casing configured to be movable in the direction of the object to be irradiated and the direction of the object to be irradiated and the gasified material by moving the gasification material chamber in the direction of the object to be irradiated and the direction of the object to be irradiated. A gasification material chamber valve drive shaft configured to drive a valve mechanism for flowing or stopping the gas in the chamber to the gas introduction pipe; It characterized in that form as attaching the gasification material chamber valve drive shaft to the gas introduction system casing movably driven by a common actuator Te.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】図2は本発明の集束イオンビーム装置の1
概略例を示したもので、図中前記図1と同一記号の付さ
れたものは同一構成要素を示す。
FIG. 2 shows one embodiment of the focused ion beam apparatus of the present invention.
This is a schematic example, in which the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components.

【0014】図中21はガス導入機構で、被照射物チャ
ンバー2の上部壁に取り付けられている。22は径の大
きい管部と細管部(ガス導入管)22Sから成るガス導
入系ケーシングで、径の大きい管部の内側に、先端部に
ガス化材料室23が取り付けられたガス化材料室バルブ
駆動軸24がはめ込まれている。尚、前記細管部22S
の先端はノズル状に成っている。
In the figure, reference numeral 21 denotes a gas introduction mechanism, which is attached to the upper wall of the irradiation object chamber 2. Reference numeral 22 denotes a gas introduction system casing composed of a large-diameter tube portion and a thin tube portion (gas introduction tube) 22S, and a gasification material chamber valve having a gasification material chamber 23 attached to the tip inside the large-diameter tube portion. The drive shaft 24 is fitted. Note that the thin tube portion 22S
Is shaped like a nozzle.

【0015】ガス化材料室23内には先端部にバルブ2
5が取り付けられたバルブ用スプリング26が取り付け
られており、該ガス化材料室内にはガス化材料が収納さ
れている。前記バルブ25は前記スプリング26の押圧
力により前記ガス導入ケーシング22の内部に設けら
れ、前記細管部(ガス導入管)22Sに繋がった凸部分
27の開口を塞ぐように該開口部に常に接触しており、
ガス供給時、ガス化材料室バルブ駆動軸24が被照射物
3方向に押し込まれることにより、該スプリング26が
縮んでガス材料室23の外枠のみが被照射物方向に移動
する事によって、前記凸部分27の側部の開口近傍に開
けられたガス流路27Hを介してガス化したガス化材料
がガス導入系ケーシング22の細管部22Sを通って被
照射物3上に吹き出されるように成っている。
The gasification material chamber 23 has a valve 2 at its tip.
A valve spring 26 to which the gaseous material 5 is attached is mounted, and a gasified material is stored in the gasified material chamber. The valve 25 is provided inside the gas introduction casing 22 by the pressing force of the spring 26, and is always in contact with the opening so as to close the opening of the convex portion 27 connected to the thin tube portion (gas introduction tube) 22S. And
At the time of gas supply, the gasification material chamber valve drive shaft 24 is pushed in the direction of the irradiation object 3, whereby the spring 26 contracts and only the outer frame of the gas material chamber 23 moves in the irradiation object direction. The gasified material gasified through a gas passage 27H opened near the opening on the side of the convex portion 27 is blown onto the irradiation target 3 through the thin tube portion 22S of the gas introduction casing 22. Made up of

【0016】前記ガス化材料室バルブ駆動軸24は上述
した様に前記ガス導入系ケーシング22内にはめ込まれ
ているが、ガス化材料室バルブ駆動軸24がガス導入系
ケーシング22内で移動でき且つ該ガス導入系ケーシン
グ22から抜けない様に、ガス化材料室バルブ駆動軸2
4に開けられた長穴28とガス導入系ケーシング22間
に抜け止め用ピン29が設けられている。ガス材料を被
照射物上に供給しない時には、この長穴28の長径と抜
け止め用ピン29の外径の差がガス化材料室バルブ駆動
軸24と前記ガス導入系ケーシング22のギャップGに
対応している。
Although the gasification material chamber valve drive shaft 24 is fitted in the gas introduction system casing 22 as described above, the gasification material chamber valve drive shaft 24 can move within the gas introduction system casing 22 and The gaseous material chamber valve drive shaft 2
A retaining pin 29 is provided between the elongated hole 28 formed in the casing 4 and the gas introduction system casing 22. When the gas material is not supplied onto the irradiation object, the difference between the long diameter of the long hole 28 and the outside diameter of the retaining pin 29 corresponds to the gap G between the gasification material chamber valve drive shaft 24 and the gas introduction casing 22. are doing.

【0017】30はガス導入機構取り付け用フランジ
で、前記ガス導入系ケーシング22の外周の一部を支持
するようにチャンバー2の外壁に取り付けられている。
Reference numeral 30 denotes a flange for mounting a gas introduction mechanism, which is mounted on the outer wall of the chamber 2 so as to support a part of the outer periphery of the gas introduction casing 22.

【0018】前記ガス導入系ケーシング22の外側には
鍔部31が設けられており、該鍔部と前記フランジ30
の間にはリトラクタブルスプリング32が取り付けられ
ており、ガス導入ケーシング22を被照射物近傍(ガス
化材料供給位置)に近づける時、ターゲットガス導入系
ケーシング22を被照射物方向に押し込み、該押し込み
によりリトラクタスプリング32が縮んで前記ガス導入
系ケーシング22が被照射物3方向に移動し、前記鍔部
31が前記フランジ30の端部33にぶつかることによ
って、ガス導入系ケーシング22の細管先端部がターゲ
ット3に近い位置(ガス供給位置)に来る様に成ってい
る。尚、前記ガス導入系ケーシング22は直線移動のみ
して回転しないように、該ガス導入系ケーシング22と
前記フランジ30の間には回転止め用ピン34が設けら
れている。
A flange 31 is provided on the outside of the gas introduction system casing 22, and the flange 31 and the flange 30 are provided.
A retractable spring 32 is attached between the two. When the gas introduction casing 22 is brought closer to the irradiation target (gasification material supply position), the target gas introduction system casing 22 is pushed in the direction of the irradiation target, and the pushing is performed. When the retractor spring 32 contracts and the gas introduction system casing 22 moves in the direction of the irradiation target 3, and the flange 31 hits the end 33 of the flange 30, the tip of the thin tube of the gas introduction system casing 22 becomes the target. 3 (gas supply position). Note that a rotation stopping pin 34 is provided between the gas introduction system casing 22 and the flange 30 so that the gas introduction system casing 22 moves only linearly and does not rotate.

【0019】35は前記ガス導入系ケーシング22とガ
ス化材料室バルブ駆動軸24を駆動するためのアクチュ
エーター、36は該アクチュエーターにより中心軸Oに
沿って回転するアクチュエーター軸、37は該アクチュ
エーター軸に取り付けられ、前記ガス導入系ケーシング
22とガス化材料室バルブ駆動軸24に接触しながら回
転するアクチュエーター出力棒である。38は前記アク
チュエータ35を支持するアクチュエーター支持枠で、
前記ガス導入機構取り付け用フランジ30に取り付けら
れている。
Reference numeral 35 denotes an actuator for driving the gas introduction system casing 22 and the gasification material chamber valve drive shaft 24, 36 denotes an actuator shaft that rotates along the central axis O by the actuator, and 37 denotes an actuator shaft attached to the actuator shaft. An actuator output rod which rotates while being in contact with the gas introduction system casing 22 and the gasification material chamber valve drive shaft 24. 38 is an actuator support frame for supporting the actuator 35,
It is mounted on the gas introduction mechanism mounting flange 30.

【0020】前記ガス導入系ケーシング22とガス化材
料室バルブ駆動軸24には図3に示す様に、それぞれ、
例えば、右肩上がりの螺旋状の段差39,40が形成さ
れており、前記アクチュエーター出力棒37がこの段差
に接触する様に前記アクチュエーター軸36に取り付け
られている。又、該アクチュエーター出力棒37がガス
導入系ケーシング22の段差39からガス材料室バルブ
駆動軸24の段差40への接触がスムーズに行くよう
に、該アクチュエーター出力棒37の先端部は、ガス導
入系ケーシング22とガス化材料室バルブ駆動軸24ギ
ャップGの長さdより大きい径の球状に形成されてい
る。尚、特に図示しないが、前記ガス導入ケーシング2
2の細管部22S及び/若しくは該細管部に近い系の大
きな管部の外周には加熱用ヒータが設けられている。
As shown in FIG. 3, the gas introduction system casing 22 and the gasification material chamber valve drive shaft 24 respectively have
For example, spiral steps 39 and 40 are formed so as to rise to the right, and the actuator output rod 37 is attached to the actuator shaft 36 so as to contact this step. The distal end of the actuator output rod 37 is connected to the gas introduction system so that the actuator output rod 37 smoothly contacts the step 40 of the gas material chamber valve drive shaft 24 from the step 39 of the gas introduction system casing 22. The casing 22 and the gasification material chamber valve drive shaft 24 are formed in a spherical shape having a diameter larger than the length d of the gap G. Although not particularly shown, the gas introduction casing 2
A heating heater is provided on the outer periphery of the second thin tube portion 22S and / or a large tube portion close to the thin tube portion.

【0021】この様な集束イオンビーム装置において、
例えば、デポジションを行う場合についてその動作を以
下に説明する。
In such a focused ion beam apparatus,
For example, the operation in the case of performing deposition will be described below.

【0022】最初の状態、即ち、被照射物上へのガス材
料を供給しない時の状態においては、図2に示す様に、
アクチュエーター出力棒37の先端がガス導入系ケーシ
ング22の段差39の一番下(先端部)辺りに接触して
おり、ガス導入系ケーシング22の細管部22Sの最先
端が被照射物3から離れた状態にあり、又、ギャップG
がdの距離に維持されているので、ガス化材料室23の
内部とガス導入系ケーシング22の細管部22Sの凸部
のガス流路27Hとはバルブ25により遮断された状態
にある。
In the initial state, that is, when the gas material is not supplied onto the irradiation object, as shown in FIG.
The tip of the actuator output rod 37 is in contact with the lowermost portion (tip) of the step 39 of the gas introduction casing 22, and the tip of the thin tube portion 22 </ b> S of the gas introduction casing 22 is separated from the irradiation target 3. State and the gap G
Is maintained at the distance d, so that the inside of the gasification material chamber 23 and the gas flow path 27H of the convex portion of the thin tube portion 22S of the gas introduction casing 22 are in a state of being shut off by the valve 25.

【0023】この様な状態において、被照射物3上にガ
ス化材料を供給する場合、外部からの指令に基づいてア
クチュエータ35を作動させ、アクチュエーター軸36
を介してアクチュエーター出力棒37を反時計方向に回
転させる。この様にガス導入系ケーシング22の段差3
9の一番下(先端部)辺り接触していたアクチュエータ
ー出力棒37を反時計方向に回転させると、アクチュエ
ーター出力棒37の先端部が段差39を押圧することに
なり、該押圧によりリトラクタブルスプリング32が縮
んで行き、ガス導入系ケーシング22の鍔部31がフラ
ンジ30の最端部33にぶつかるまでガス導入系ケーシ
ング22が中心軸Oに沿って被照射物3方向に移動す
る。該ガス導入系ケーシング22の鍔部31がフランジ
30の最端部33にぶつかった時、細管部22Sの先端
がガス材料供給位置に来る。
In such a state, when supplying the gasified material onto the irradiation target 3, the actuator 35 is operated based on an external command, and the actuator shaft 36 is operated.
, The actuator output rod 37 is rotated counterclockwise. Thus, the step 3 of the gas introduction system casing 22
When the actuator output rod 37, which has been in contact with the lowermost (tip) portion of the actuator output rod 9, is rotated counterclockwise, the tip of the actuator output rod 37 presses the step 39, and the retractable spring 32 is pressed by the pressing. The gas introduction system casing 22 moves in the direction of the irradiation target 3 along the central axis O until the flange 31 of the gas introduction system casing 22 hits the outermost end 33 of the flange 30. When the flange 31 of the gas introduction casing 22 hits the outermost end 33 of the flange 30, the tip of the narrow tube portion 22S comes to the gas material supply position.

【0024】更に、アクチュエーター出力棒37が反時
計方向に回転を続けると、アクチュエーター出力棒37
の先端部がガス導入系ケーシング22の段差39からガ
ス化材料室バルブ駆動軸24の段差40を押圧する事に
なり、該押圧によりガス化材料室バルブ駆動軸24が中
心軸Oに沿って被照射物3方向にギャップの距離dだけ
移動する。該ガス化材料室バルブ駆動軸24の移動によ
り、バルブ用スプリング25が縮んでガス化材料室23
の外枠のみ被照射物方向に移動する事によって、ガス化
材料室23内で既に加熱コイル(図示せず)による加熱
によりガス化されたガス化材料がガス流路27Hを介し
て細管部22Sを通って被照射物3上に吹き出される。
Further, when the actuator output rod 37 continues to rotate counterclockwise, the actuator output rod 37
Presses the step 40 of the gasification material chamber valve drive shaft 24 from the step 39 of the gas introduction system casing 22, and the gasification material chamber valve drive shaft 24 is covered along the central axis O by the pressing. It moves in the direction of the irradiation object 3 by the distance d of the gap. By the movement of the gasification material chamber valve drive shaft 24, the valve spring 25 contracts and the gasification material chamber 23
By moving only the outer frame in the direction of the object to be irradiated, the gasified material already gasified by heating by the heating coil (not shown) in the gasified material chamber 23 is supplied to the narrow tube portion 22S through the gas flow path 27H. And is blown out onto the irradiation object 3 through the light source.

【0025】このガス化材料の被照射物上への噴射と共
に、集束イオンビーム光学系鏡筒1のイオン源(図示せ
ず)からの集束イオンビームを被照射物上の所定の位置
に照射することにより、その位置にガス化材料が堆積す
る。
Along with the injection of the gasified material onto the object to be irradiated, a focused ion beam from an ion source (not shown) of the focused ion beam optical system barrel 1 is applied to a predetermined position on the object to be irradiated. As a result, the gasified material is deposited at that position.

【0026】次に、ガス化材料供給を止めてガス導入系
ケーシング細管部22Sを最初の位置に戻す場合には、
前記ガス化材料供給時と全く逆の動作をさせる。即ち、
外部からの指令に基づいてアクチュエータ35を作動さ
せ、アクチュエーター軸36を介してアクチュエーター
出力棒37を時計方向に回転させる。すると、この時点
でガス化材料室バルブ駆動軸24の段差40の一番上辺
りを押圧しているアクチュエーター出力棒37の先端部
が段差40の押圧を解除することになり、該押圧解除に
従ってガス化材料室バルブ駆動軸24が中心軸Oに沿っ
て反被照射物方向にギャップの距離dだけ移動する。該
移動に連動してバルブ用スプリング25が伸びてガス化
材料室23の外枠のみが反被照射物方向に移動する事に
よって、ガス化材料室23内部とガス流路27Hとの間
がバルブ26により遮断され、被照射物3上へのガス化
材料の吹き出しが止まる。
Next, when the supply of the gasified material is stopped and the gas introducing system casing narrow tube portion 22S is returned to the initial position,
The operation is completely opposite to that at the time of supplying the gasified material. That is,
The actuator 35 is operated based on an external command, and the actuator output rod 37 is rotated clockwise via the actuator shaft 36. Then, at this time, the distal end of the actuator output rod 37 pressing the top of the step 40 of the gasification material chamber valve drive shaft 24 releases the pressing of the step 40, and the gas is released according to the pressing release. The chemical material chamber valve drive shaft 24 moves along the central axis O in the direction opposite to the irradiation object by the distance d of the gap. In conjunction with the movement, the valve spring 25 is extended, and only the outer frame of the gasification material chamber 23 moves in the direction of the non-irradiated object, so that the space between the inside of the gasification material chamber 23 and the gas flow path 27H is closed. 26, the blowing of the gasified material onto the irradiation target 3 is stopped.

【0027】更に、アクチュエーター出力棒37が時計
方向に回転を続けると、アクチュエーター出力棒37の
先端部がガス導入系ケイシング22の段差39部分へ差
し掛かり、該段差への押圧を解除するので、該解除に従
ってシングリトラクタブルスプリング32が縮んで行
き、それに従って、アクチュエーター出力棒37の先端
部が段差39の先端部(最下部)に来る迄ガス導入系ケ
イシング22が中心軸Oに沿って反被照射物方向に移動
する。このアクチュエーター出力棒37の先端部が段差
39の先端部(最下部)に来た時が図2に示す最初の状
態である。
Further, when the actuator output rod 37 continues to rotate clockwise, the tip of the actuator output rod 37 reaches the step 39 of the gas introduction system casing 22 and releases the pressing on the step. The retractable spring 32 shrinks accordingly, and accordingly, the gas introduction system casing 22 moves along the central axis O in the direction of the object to be irradiated until the tip of the actuator output rod 37 comes to the tip (lowest) of the step 39. Go to The time when the tip of the actuator output rod 37 comes to the tip (lowest part) of the step 39 is the initial state shown in FIG.

【0028】以上説明したように、1つのアクチュエー
ターによりガス導入機構の少なくともガス導入管を被照
射物に近づけたり離したりすることが出来、ガス導入機
構が小型化したばかりか、この様なガス導入機構を備え
た集束イオンビーム装置も結果的にコンパクトになる。
As described above, at least the gas introduction pipe of the gas introduction mechanism can be moved closer to or away from the object to be irradiated by one actuator, so that the gas introduction mechanism is not only downsized, but also such a gas introduction mechanism is used. As a result, the focused ion beam apparatus provided with is also compact.

【0029】尚、前記例ではガス導入系ケイシング22
に設けた段差39及びガス化材料室バルブ駆動軸24に
設けた段差40は右肩上がりのものであったが、共に左
肩上がりのものでも良い。但し、左肩上がりの段差の場
合には、チュエーター出力棒37の回転方向は右肩上が
りの段差の場合と逆になる。即ち、ガス化材料給時には
時計方向、ガス化材料供給を止める場合には反時計方向
に回転させる。
In the above example, the gas introducing system casing 22 is used.
Although the step 39 provided on the upper side and the step 40 provided on the gasification material chamber valve drive shaft 24 rise rightward, they may both rise leftward. However, in the case of a step rising leftward, the rotation direction of the tutor output rod 37 is opposite to that in the case of a step rising rightward. That is, it is rotated clockwise when supplying gasified material, and counterclockwise when stopping supply of gasified material.

【0030】又、図4に示す様に、ガス導入系ケイシン
グ22′の径をガス化材料室バルブ駆動軸24′の径よ
り小さくし、ガス導入系ケイシング22′に複数周の段
差39′を設け、アクチュエーター出力棒37′の先端
部に該段差39′に接触する接触子41を、該先端部よ
り反被照射物側に前記ガス化材料室バルブ駆動軸24′
に設けられた段差40′に接触する接触子42をそれぞ
れ設け、最初に接触子41がガス導入系ケイシング2
2′の段差39′に接触し、その後、接触子42がガス
化材料室バルブ駆動軸24′の段差40′に接触するよ
うに成しても良い。この様に成せば、アクチュエーター
35の出力が可成り小さく済む。
As shown in FIG. 4, the diameter of the gas introduction system casing 22 'is made smaller than the diameter of the gasification material chamber valve drive shaft 24', and a plurality of circumferential steps 39 'are formed in the gas introduction system casing 22'. A contact 41 that contacts the step 39 ′ is provided at the tip of the actuator output rod 37 ′, and the gasification material chamber valve drive shaft 24 ′ is located closer to the object to be irradiated than the tip.
Are provided in contact with the steps 40 ′ provided in the gas supply system.
The contact 42 may contact the step 39 'of the gaseous material chamber valve drive shaft 24'. By doing so, the output of the actuator 35 can be considerably reduced.

【0031】又、前記例ではデポジションを行う場合を
説明したが、エッチング等を行う場合にも当然のことな
がら応用可能である。
In the above-described example, the case where deposition is performed has been described. However, the present invention is naturally applicable to the case where etching or the like is performed.

【0032】又、前記例では1つのガス導入機構を備え
た場合を説明したが、複数のガス導入機構を備えた場合
にも応用可能である。
In the above example, the case where one gas introduction mechanism is provided has been described, but the present invention is also applicable to the case where a plurality of gas introduction mechanisms are provided.

【0033】又、前記例で説明したガス導入機構は図2
及び図3に示したものに限定されないことは言うまでも
ない。
The gas introduction mechanism described in the above example is similar to that shown in FIG.
Needless to say, the present invention is not limited to that shown in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の集束イオンビーム装置の1概略例を示
している。
FIG. 1 shows a schematic example of a conventional focused ion beam apparatus.

【図2】 本発明の集束イオンビーム装置の1概略例を
示している。
FIG. 2 shows a schematic example of a focused ion beam device of the present invention.

【図3】 本発明の集束イオンビーム装置の一部詳細例
を示している。
FIG. 3 shows a partly detailed example of the focused ion beam device of the present invention.

【図4】 本発明の集束イオンビーム装置の他の一部詳
細例を示している。
FIG. 4 shows another partially detailed example of the focused ion beam device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…集束イオンビーム光学鏡筒 2…被照射物チャンバー 3…被照射物 4…ステージ 5…ガス導入機構 6…ガス化材料収納部 7…ガス導入管 8…空間部 9…ガス供給コントロール用バルブ 10…アクチュエータ 11…加熱用ヒータ 21…ガス導入機構 22…ガス導入系ケーシング 22S…細管部 23…ガス化材料室 24…ガス化材料室バルブ駆動軸 25…バルブ 26…バルブ用スプリング 27…凸部 27H…ガス流路 28…長穴 29…抜け止め用ピン 30…ガス導入機構取り付け用フランジ 31…鍔部 32…リトラクタブルスプリング 33…最端部 34…回転止め用ピン 35…アクチュエーター 36…アクチュエーター軸 37…アクチュエーター出力棒 38…アクチュエーター支持枠 39,40…段差 G…ギャップ 41,42…接触子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Focused ion beam optical column 2 ... Irradiation object chamber 3 ... Irradiation object 4 ... Stage 5 ... Gas introduction mechanism 6 ... Gasification material storage part 7 ... Gas introduction pipe 8 ... Space part 9 ... Gas supply control valve DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Actuator 11 ... Heater 21 ... Gas introduction mechanism 22 ... Gas introduction system casing 22S ... Thin tube part 23 ... Gasification material chamber 24 ... Gasification material chamber valve drive shaft 25 ... Valve 26 ... Valve spring 27 ... Convex part 27H: gas flow path 28: elongated hole 29: retaining pin 30 ... flange for mounting a gas introduction mechanism 31 ... flange 32 ... retractable spring 33 ... extreme end 34 ... rotation stopping pin 35 ... actuator 36 ... actuator shaft 37 ... actuator output rod 38 ... actuator support frame 39, 40 ... step G ... gap 41 42 ... contact

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被照射物に集束イオンビームを照射する
ためのイオンビーム照射系と、被照射物上のイオンビー
ム照射箇所にガスを吹き付けるためのガス導入機構を被
照射物チャンバーに取り付けた集束イオンビーム装置で
あって、前記ガス導入機構の少なくとも前記被照射物に
対向するガス導入管が共通のアクチュエーターの駆動に
よりガスを吹き付ける時の位置と吹き付けない時の位置
の間で移動可能に構成されている集束イオンビーム装
置。
An ion beam irradiation system for irradiating an object to be irradiated with a focused ion beam, and a focusing system in which a gas introduction mechanism for blowing gas to an ion beam irradiation position on the object to be irradiated is attached to an object chamber. An ion beam apparatus, wherein at least a gas introduction pipe of the gas introduction mechanism facing the object to be irradiated is configured to be movable between a position where the gas is blown by driving a common actuator and a position where the gas is not blown. Focused ion beam equipment.
【請求項2】 被照射物に集束イオンビームを照射する
ためのイオンビーム照射系と、被照射物上のイオンビー
ム照射箇所にガスを吹き付けるためのガス導入機構を被
照射物チャンバーに取り付けた集束イオンビーム装置で
あって、前記ガス導入機構は、ガス化材料室及び該ガス
化材料室でガス化したガスを前記被照射物上に導くため
のガス導入管を有し且つ被照射物方向及び反被照射物方
向に移動可能に構成されているガス導入系ケーシング
と、前記ガス化材料室を被照射物方向及び反被照射物方
向に移動させて該ガス化材料室内のガスを前記ガス導入
管へ流したり、或いは該流れを止めたりするバルブ機構
を駆動する様に成したガス化材料室バルブ駆動軸とを備
えており、前記ガス導入系ケーシングに沿って共通のア
クチュエーターの駆動により移動可能に該ガス導入系ケ
ーシングに前記ガス化材料室バルブ駆動軸を取り付ける
様に成した集束イオンビーム装置。
2. An ion beam irradiation system for irradiating an object to be irradiated with a focused ion beam, and a focusing system in which a gas introduction mechanism for blowing gas to an ion beam irradiation location on the object to be irradiated is attached to an object chamber. An ion beam apparatus, wherein the gas introduction mechanism has a gasification material chamber and a gas introduction pipe for guiding a gas that has been gasified in the gasification material chamber onto the object to be irradiated, and the direction of the object to be irradiated and A gas introduction system casing configured to be movable in the direction of the object to be irradiated, and the gasification material chamber is moved in the direction of the object to be irradiated and in the direction of the object to be irradiated so that the gas in the gasification material chamber is introduced into the gas. A gasification material chamber valve drive shaft configured to drive a valve mechanism for flowing or stopping the flow to the pipe, and driving a common actuator along the gas introduction system casing. A focused ion beam apparatus configured to attach the gasification material chamber valve drive shaft to the gas introduction system casing so as to be movable.
【請求項3】 前記ガス導入系ケーシングとガス化材料
室バルブ駆動軸の反被照射物側の一部外周に被照射物か
ら離れるに従って幅が広くなる段差を設け、該段差に接
触して回転する曲面体部を有する押圧体を共通アクチュ
エーターに取り付けた請求項2記載の集束イオンビーム
装置。
3. A step which becomes wider as it moves away from the object to be irradiated is provided on a part of the outer periphery of the gas introduction system casing and the valve shaft of the gasification material chamber on the side opposite to the object to be irradiated, and rotates in contact with the step. 3. The focused ion beam device according to claim 2, wherein a pressing body having a curved surface portion is attached to the common actuator.
【請求項4】 前記ガス導入系ケーシングの径を前記ガ
ス化材料室バルブ駆動軸の径より小さくし、該ガス導入
系ケーシングに複数周の段差を設けた請求項3記載の集
束イオンビーム。
4. The focused ion beam according to claim 3, wherein the diameter of the gas introduction system casing is smaller than the diameter of the gasification material chamber valve drive shaft, and the gas introduction system casing has a plurality of steps.
【請求項5】 前記押圧体を駆動する共通アクチュエー
ターを支えた支持体を被照射物チャンバー壁に取り付け
た請求項3記載の集束イオンビーム。
5. The focused ion beam according to claim 3, wherein a support supporting a common actuator for driving the pressing body is attached to a wall of the object chamber.
【請求項6】 前記ガス導入系ケーシングが反被照射物
方向に常に押圧されるように該ガス導入系ケーシングを
チャンバー壁に取り付け、前記ガス化材料室が反被照射
物方向に常に押圧されるように該ガス化材料室を前記ガ
ス導入系ケーシング内に設ける様に成し、前記押圧体の
駆動により前記ガス化材料室駆動軸を介したガス化材料
室と前記ガス導入系ケーシングとを前記押圧に抗して移
動出来る様に成した請求項3記載の集束イオンビーム。
6. The gas introduction system casing is attached to a chamber wall so that the gas introduction system casing is always pressed in the direction of the object to be irradiated, and the gasification material chamber is constantly pressed in the direction of the object to be irradiated. The gasification material chamber is provided in the gas introduction system casing as described above, and the gasification material chamber and the gas introduction system casing are driven through the gasification material chamber drive shaft by driving the pressing body. 4. The focused ion beam according to claim 3, wherein the focused ion beam can be moved against pressure.
【請求項7】 前記ガス導入系ケーシングの外周に鍔部
を設け、該鍔部とチャンバー壁との間に弾性体を取り付
けて該ガス導入系ケーシングが反被照射物方向に常に押
圧されるように成し、前記ガス化材料室の被照射物側に
前記ガス導入管より大きい孔を開け、前記ガス導入管の
側部の開口近傍に孔を開け、前記ガス導入管の開口を塞
ぐ大きさのバルブを該開口端に押圧する様にガス化材料
室に弾性体を取り付け、前記押圧体の駆動により前記ガ
ス化材料室駆動軸を介したガス化材料室と前記ガス導入
系ケーシングとを前記押圧に抗して移動出来る様に成し
た請求項3記載の集束イオンビーム。
7. A flange is provided on the outer periphery of the gas introduction system casing, and an elastic body is attached between the flange and the chamber wall so that the gas introduction system casing is constantly pressed in the direction of the object to be irradiated. In the gasification material chamber, a hole larger than the gas introduction pipe is formed on the irradiation object side, a hole is formed near an opening on a side portion of the gas introduction pipe, and the opening of the gas introduction pipe is closed. An elastic body is attached to the gasification material chamber so as to press the valve to the open end, and the gasification material chamber and the gas introduction casing are moved through the gasification material chamber drive shaft by driving the pressing body. 4. The focused ion beam according to claim 3, wherein the focused ion beam can be moved against pressure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7435973B2 (en) 2002-02-25 2008-10-14 Carl Zeiss Nts Gmbh Material processing system and method
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KR20220090331A (en) * 2020-12-22 2022-06-29 (주)코셈 Stage gas pipe connection structure for ion milling pre-treatment system

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